膠州灣溢油動態(tài)預報模式及可視化研究
發(fā)布時間:2020-04-06 04:43
【摘要】:近些年,由溢油所引起的水體污染及其鄰近岸線的污染越來越得到人們的關注。石油運輸、裝卸、開采、儲運等過程隱含著石油的泄露風險。溢油不僅會污染岸線,而且還會對海洋漁業(yè)以及海洋生物造成長久的影響。為此,很多國家都致力于溢油模式的研究和開發(fā)。溢油模式不僅能夠預測溢油隨時間的動態(tài)變化,還能定量描述溢油在水體中的濃度分布。 本文的具體工作包括:1)考慮到膠州岸線的蜿蜒曲折,采用對岸線擬合較好的FVCOM水動力模型實現(xiàn)對M2、S2、O1、K1四分潮形成的潮流場的模擬。為了快速預報潮流,采用調(diào)和的方法對單點進行預報;2)建立結(jié)合溢油風化模式和輸移擴散模式的膠州灣動態(tài)溢油模式,充分考慮溢油的風化過程對溢油行為歸宿的影響。其中,風化模式主要考慮蒸發(fā)、乳化、垂向分散以及溶解等過程。由于油滴在水域中遷移的復雜性,采用FVCOM中用于示蹤劑追蹤的對流擴散方程,用以定量描述溢油在水域中的濃度分布。此外,在溢油模式的計算中,采用改進型“凸包算法”實現(xiàn)對油膜面積的精確計算;3)鑒于溢油信息可視化技術在世界范圍內(nèi)的廣泛使用,本文將通過VB.NET平臺集成ArcGIS組件、Surfer控件以及相關的視頻播放組件,在自主設計的界面上實現(xiàn)溢油預測預報及其動態(tài)信息的可視化。
【圖文】:
而外模式則需要內(nèi)模式提供底應力以及斜壓項的積分。內(nèi)模式主要計算變量U、V、W等。此外,為正確模擬膠州灣北部灘涂的水動力狀況,還了“干一濕”網(wǎng)格配置。(2)計算區(qū)域界定計算區(qū)域界定為東經(jīng)12001’20”(高峪沿海)、120043,(嘮山頭)、潮連島三構(gòu)成的海域。(3)計算網(wǎng)格及初始參數(shù)設置非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的設計借助于SMS水動力軟件,見圖(2.1)?偟挠嬎憔W(wǎng)格節(jié)點535個,三角形單元為4643個。重點對膠州灣內(nèi)灣區(qū)域進行了網(wǎng)格加密,計內(nèi)最小網(wǎng)格空間步長為175m,最大空間步長落在開邊界上,為3000m。時長取為1.035:,垂向分為5層。從圖中可以看到,三角形網(wǎng)格較好地擬合膠蜿蜒曲折的岸線。采用正壓模式,在模型初始計算時,速度以及潮位初值設0,溫鹽分別設為20口C和36。
圖2.2膠州灣潮流及潮位驗證點分布l)潮位驗證用大港潮位站、大石頭潮位站以及麥島潮位站三個驗潮站的觀測值,,經(jīng)調(diào)后作為實測值,與計算值進行比較。圖2.3~2.5是三個站的潮位驗證曲線,中顯示,這三個站的實測結(jié)果與計算結(jié)果吻合均較好。一一預測值—實測值潮高(em)18(1下l藝()6()()一6()一12()一18()圖2.3大港實測潮位與預測比較
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2010
【分類號】:X55
本文編號:2616033
【圖文】:
而外模式則需要內(nèi)模式提供底應力以及斜壓項的積分。內(nèi)模式主要計算變量U、V、W等。此外,為正確模擬膠州灣北部灘涂的水動力狀況,還了“干一濕”網(wǎng)格配置。(2)計算區(qū)域界定計算區(qū)域界定為東經(jīng)12001’20”(高峪沿海)、120043,(嘮山頭)、潮連島三構(gòu)成的海域。(3)計算網(wǎng)格及初始參數(shù)設置非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的設計借助于SMS水動力軟件,見圖(2.1)?偟挠嬎憔W(wǎng)格節(jié)點535個,三角形單元為4643個。重點對膠州灣內(nèi)灣區(qū)域進行了網(wǎng)格加密,計內(nèi)最小網(wǎng)格空間步長為175m,最大空間步長落在開邊界上,為3000m。時長取為1.035:,垂向分為5層。從圖中可以看到,三角形網(wǎng)格較好地擬合膠蜿蜒曲折的岸線。采用正壓模式,在模型初始計算時,速度以及潮位初值設0,溫鹽分別設為20口C和36。
圖2.2膠州灣潮流及潮位驗證點分布l)潮位驗證用大港潮位站、大石頭潮位站以及麥島潮位站三個驗潮站的觀測值,,經(jīng)調(diào)后作為實測值,與計算值進行比較。圖2.3~2.5是三個站的潮位驗證曲線,中顯示,這三個站的實測結(jié)果與計算結(jié)果吻合均較好。一一預測值—實測值潮高(em)18(1下l藝()6()()一6()一12()一18()圖2.3大港實測潮位與預測比較
【學位授予單位】:中國海洋大學
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【學位授予年份】:2010
【分類號】:X55
【參考文獻】
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1 周訓華;湖泊溢油數(shù)值模擬的研究[D];河海大學;2005年
本文編號:2616033
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